누수 균열 보수재료와 보수공법의 종류 및 특성

누수 균열 보수재료 및 보수공법의 선정

건축물에 발생한 누수 균열을 보수하기 위해서는 누수의 원인을 파악하고, 누수 균열의 환경 조건에 따른 화학적, 물리적 요구 성능을 만족하는 보수재와 보수공법을 선택해야 합니다. 

 

 

누수 균열의 화학적, 물리적 요구 성능에 따른 보수재료의 종류와 특성 그리고 보수공법에 대해서 말씀드리겠습니다. 누수 균열에 대해서 무작정 에폭시 주입재로 밀어 넣어서 보수하지 마시고, 아래 사항을 확인하시어 현장 특성에 맞는 누수 균열 보수재료와 보수 공법을 선정하시기 바랍니다. 

 

기타 참고 자료

1. 누수균열 보수를 위한 보수 재료 및 공법 선정 시 고려사항 / 유지관리 절차
2. 지하 방수의 요구성능과 고려사항 그리고 방수 성능의 검증 방법

누수 균열 보수재료 선정 절차

균열 보수재료는 아래와 같은 절차에 따라서 결정되어야 최적의 보수재료를 선정할 수 있습니다. 

<누수균열 선정 체계도>

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누수 균열 보수재료 종류 및 특성

<누수균열 보수재료 종류별 분류>

현재 현장에서 사용되는 보수재료(주입재 또는 그라우트재)의 종류로는 아크릴계 주입재, 수성계 시멘트 주입재, 친수성 에폭시수지 주입재, 폴리우레탄 주입재, 합성고무계 겔 주입재 등이 있습니다. 그리고 누수 보수재료의 유형에 따라 분말형 재료와 비분말형(액상형) 재료 구분됩니다. 

<누수균열 보수재료 종류별 사진>

누수 균열 보수재료의 종류별 특성

보수재료 종류	특 성
아크릴수지계 주입재 (수용성 아크릴 젤 수지계)	아크릴수지계 주입 보수재 물과 반응하여 지수 효과를 확보하나, 경화 이후 연질의 재료 특성으로 균열 거동 시 재료 파괴가 발생할 수 있어 거동이 큰 조인트 등에는 사용을 피하거나 주의하여야 한다. 또한 습윤상태에서 균열 바탕체 표면과 완전 밀착 성능이 약하여 차량 및 교량 등의 진동 균열, 수중 조인트 등에서도 사용을 주의하여야 한다.
시멘트계 주입재 (수용성 무수축 시멘트계)	시멘트계 주입 보수재는 열팽창률이 콘크리트에 가까우며, 균열부의 습윤면에서도 접착성이 양호하여 누수 균열에 사용되고 있다. 대체로 경질형 재료로 경화 시의 건조 수축, 유연성 부족, 수중 불경화로 구조물의 거동 및 진동 영향 시 주입재가 파손되므로 사용을 피하거나 주의하여야 한다. 따라서 무수축, 탄성형 시멘트계 주입재를 사용하여야 한다.
친수성 에폭시수지계 주입재	일반 건조 경화형 에폭시 수지는 균열 내부 혹은 주변 표면에 습기가 있을 경우 경화 불량으로 부착되지 않거나, 열팽창계수가 콘크리트에 비하여 커서 균열 거동 시 유연성이 부족하여 접착면 파괴가 일어난다. 따라서 습윤면에서는 친수성(습윤 경화형) 에폭시 수지의 사용으로 콘크리트 공극 내에 잔여 습기가 있더라도 계면 부착되도록 하여야 한다. 단, 균열 내 수분이 많거나, 거동이 심한 개소에서는 사용을 피하거나 주의하여야 한다.
폴리우레탄수지계 (발포형)  주입재	폴리우레탄수지계(발포형) 주입 보수재는 물과 반응하여 스펀지형으로 발포체를 형성하여 물의 흐름을 제어하고, 유연성이 있어서 균열 폭의 거동에 대응이 가능하지만, 발포체 내에는 많은 셀(기포)이형성되어 균열의 지속 거동에 따라 발포체가 압축·이완하는 과정에서 주변의 물을 흡수·발산하므로 보수 효과는 지속적이지 못하다. 따라서 수압이 지속적으로 작용하는 곳에서는 사용을 피하거나 주의하여야 한다.
합성고무계 겔 주입재	합성고무계 겔 주입 보수재는 고무와 아스팔트 등을 특수고분자수지로 결합시켜 혼합하여 만든 소재로서 콘크리트 습윤면에 부착이 가능하고, 유연성을 가짐으로서 균열의 거동에 대응할 수 있다. 또한 온도 감응성이 낮아 겨울 및 여름철 사용이 가능하고, 물과 접촉 시 팽창성을 가짐으로서 수중에서도 부착되는 특징이 있다. 단, 합성고무계 폴리머 겔의 흐름성(시공성)과 수압에 대한 대응성을 고려하여 점도 2,000,000 cPs 이상을 사용하여야 한다.

 

누수 균열 보수공법

누수 균열 보수를 위한 공법의 선정은 보수재료와 관련하여 적절한 효과 및 적용성, 비용, 사용기간, 마감상태 등 현장조사 결과를 고려해야 합니다. 누수 균열에 사용되는 모든 공법들은 누수 차단 효과에 유효해야 하며 장기적으로 지속되어야 합니다. 누수 균열 보수공법은 크게 직접 주입공법과 방수층 재형성 공법으로 나누어진다는 점에 유의하시어 아래 본문을 보시기 바랍니다. 

 

균열 직접 주입 공법

1. 경사주입공법

• 경사 주입법은 콘크리트 벽체를 관통한 균열로부터 일정 거리(콘크리트 두께의 1/2 거리) 만큼 떨어진 위치에서 비스듬하게 구멍을 내어 균열의 중간 부분에 닿을 때까지 뚫은 후 주입관(노즐)을 설치하고, 그 구멍을 통하여 보수재료를 주입합니다. 
• 보수재료가 노즐을 통하여 주입될 때, 주입재의 흐름은 균열의 중간 지점에서 누수면과 수압 작용 측(배면)의 양쪽 방향으로 흘러들어 균열 공간이 완전히 채워질 때까지 주입합니다. 
• 본 공법은 폴리우레탄계, 아크릴레이트계, 시멘트계 등의 주입재를 이용한 누수 균열 보수 기술

<누수균열 보수공법 중 경사주입공법>

2. 직접 주입법

• 직접 주입법은 보수재료가 누수면에서 수압 작용 측(배면)으로 수직방향으로 흘러 들어가도록 하여 균열 공간이 채워질 때까지 주입하는 공법으로 에폭시 수지계 주입재를 이용한 누수 균열 보수 기술입니다. 

<누수균열 보수공법 중 직접주입공법>

3. 배면 주입법

• 배면 주입법은 균열과 일정 거리만큼 떨어져 균열과 평행한 방향으로 누수면에서 수압 작용면까지 관통 구멍을 뚫은 다음 보수재료를 새롭게 낸 구멍을 통하여 누수면에서 수압 작용면까지 주입합니다. 
• 보수 재료는 배면의 물과 반응하여 경화하면서 균열을 메우고, 작은 차수막을 생성합니다. 
• 이 공법을 적용하기 위해서는 구조체 밑에 토사층이 있어야 하며, 보수재료는 토사 내부로 침투하여 차수막을 만듭니다. 
• 성공률은 토양의 조건에 따라 달라지며, 차수 효과 역시 배면의 수압, 수량, 유속 조건에 따라 달라질 수 있습니다. 
• 배면 주입법은 시멘트계 주입재를 이용한 누수 균열 보수 기술입니다. 

<누수균열 보수공법 중 배면주입법>

방수층 재형성 공법

방수층 재형성 공법은 기 시공된 방수층 또는 손상된 방수층을 보수하거나, 성능을 강화하는 방법입니다. 

• 기존의 방수층과 콘크리트 바탕체 틈새에 씰재 또는 그라우트재를 주입합니다. 
• 콘크리트의 누수 균열부 주변에서 방수층 쪽으로 구멍을 뚫어서 기존의 방수층에 접근 가능하게 만든 후, 뚫린 구멍으로 겔형 씰재를 주입함으로써 방수층과 바탕체 사이의 공간을 채웁니다. 
• 주입된 보수재료는 방수층과 바탕체 상이의 공간에 퍼지게 되고 새로운 방수층을 재형성하여 손상된 방수층 및 균열부를 보수하여 누수를 방지합니다. 
• 본 공법은 합성고분자 겔 주입재, 수용성 아크릴 겔 주입재 또는 수용성 시멘트 주입재를 이용한 누수 보수 기술입니다. 

<누수균열 보수공법 중 방수층재형성 공법>

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누수 균열 보수 부위의 성능 관리 

보수재료의 품질 관리

• 설계자 및 담당원 : 보수재료에 대한 품질보증서, 시험성적서를 통한 품질 확인
• 공사감독자 : 반입된 자재의 표본을 추출하여 품질검사 
• 보수재의 품질 : KS F 4935

 

보수부위 검사

• 작업 시 사용 재료에 대한 배합비, 시공 기간, 품질관리 및 시험방법에 관한 기록 및 전체적인 마감 상태 사진 촬영하여 기록해야 합니다. 필요시 보수 진행 과정의 결과를 판정하기 위하여 가스 압력법을 이용한 누수 진단법을 사용하여 검사합니다.

참고자료 : 공동주택 지하구조물 방수 설계 가이드라인

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누수 균열의 보수 재료 선정 시 고려해야 할 사항과 보수재료의 종류 및 특성에 대해 말씀드리고, 누수 환경에 따른 보수공법의 종류와 시공 방법에 대해 말씀드렸습니다. 위 내용 참고하시어 누수 균열 보수에 도움이 되길 바랍니다. 

 

한 가지 더 말씀드리면, 구조체의 장기적인 안전 관리를 위하여 시공 완료 후 결과의 기록, 누수 보수 재료와 공법 선택에 대한 절차, 결함 조사 방법의 종류, 결함 발생의 원인 추정과 보수 설계서, 성능 평가 시험, 유지보수 관리 기록 등 관련 문서들은 반드시 보존해야 합니다. 

 

 

  ↓ 관련 업무 자료 링크 ↓

 

* 건설공사 기획업무

* 건설공사 계약방법

*건설공사 원가계산 작성요령

* 건설공사 착공 시 업무

* 건설공사 준공정산 요령

* 내진성능평가 및 내진성능보강 업무

* 시특법 시설물 관련

* 시설물 유지관리(하자 검수 등)

* 건축업무 관련 최신 법령

* 기타 건축업무

* 유형별˙공종별 안전점검 체크리스트

* 최신 설계자료(노임, 제경비, 단가 등)

*KCS 표준시방서, 품질시험 방법

*조달청 시방서 가이드라인

*건축시공기술사 서브노트